基于分形理論的多孔介質稠油啟動壓力梯度計算與分析

胡心玲，曹晨光，梁文川

（中國石化江漢油田分公司勘探開發研究院，湖北 武漢 430223）

傳統的歐式幾何維數表征的都是經過高度抽象化的幾何體或規則的幾何體，它們的維數為整數。實際上，大自然的物體都具有精細的結構，并且每部分都能用整體縮小后的近似形狀表示，這種性質叫作自相似性，其核心是分形幾何。分形幾何學可用簡單的迭代繁衍出極其復雜的自然現象［1］。Pfeifer等［2］最早采用分子吸附法指出儲層巖石孔隙結構具有分形特征；后來Katz等［3］用掃描電鏡觀測巖心斷面，從而進一步發現儲層巖石具有良好的分形特征；賀承祖等［4］提出儲層巖石在0.2～50.0μm的孔隙尺寸范圍內具有良好的分形特征。現如今，分形幾何法在各行各業（包括石油工業）的應用中，已經取得了豐碩成果，顯示出了廣闊的前應用前景。

由于稠油復含膠質與瀝青質等高分子有機物，且膠質瀝青質常以固態或膠體方式存在［5］，使得稠油具有很強的結構性，易在孔道內形成邊界層；同時，由于流體邊界層性質異常，邊界流體與體相流體之間存在表面作用力［6］。稠油流體這種較強的黏彈性［7］，以及在滲流過程中流體間的表面作用力，導致了稠油的非線性滲流特征與低滲透油藏中的邊界層非線性滲流特征既有相同點又有差異。

早在1960年，前蘇聯學者就提出了稠油的非牛頓性，隨后很多專家也指出稠油具有啟動壓力的現象［8-9］。前人對啟動壓力梯度的研究內容主要包括啟動壓力梯度產生的機理、實驗測定、數值模擬，以及利用現場試井數據進行啟動壓力梯度的相關分析［10］。……